Jak starzeje się mózg?
Jednym z głównych problemów związanych z procesem starzenia się mózgu jest spadek plastyczności, czyli zdolności mózgu do adaptacji, przeprogramowywania i uczenia się nowych rzeczy. Plastyczność jest kluczowa dla procesów takich jak nauka i pamięć, ale z wiekiem jej poziom znacząco się obniża. U dzieci i młodzieży mózg jest wyjątkowo plastyczny, co pozwala im szybko uczyć się nowych języków, rozwijać zdolności społeczne czy adaptować się do nowych wyzwań. Wraz z wiekiem, zdolność ta maleje, co utrudnia przyswajanie nowych informacji i umiejętności.
Przełomowe badanie – powrót plastyczności mózgu
Zespół naukowców z Instytutu Maksa Plancka, pod kierownictwem dr Danieli Vallentin, podjął się badania, które mogłoby jednak odwrócić ten proces. Badanie przeprowadzono na zeberkach zwyczajnych – małych ptakach śpiewających, które są znane z okresu krytycznego dla nauki nowych piosenek. Okres ten trwa tylko 90 dni od narodzin, po czym ich mózgi stają się mniej elastyczne, a zdolność do nauki nowych melodii zostaje zatrzymana. Naukowcy zastanawiali się, czy możliwe jest przywrócenie tej zdolności u dorosłych ptaków.
Aby to zbadać, badacze wykorzystali innowacyjną technologię optogenetyki, która pozwala na precyzyjną kontrolę aktywności komórek, takich jak neurony, za pomocą światła. Dzięki temu możliwe było wyłączenie określonych neuronów, które hamują zdolność do nauki. Wyniki były zaskakujące – dorosłe ptaki, które utraciły zdolność do nauki nowych piosenek, zaczęły ponownie rozwijać swoje wokalne umiejętności i dodawać nowe elementy do swoich melodii.
Optogenetyka – klucz do zrozumienia i manipulacji mózgu
Optogenetyka to nowoczesna technika biologiczna, która umożliwia precyzyjne kontrolowanie aktywności komórek za pomocą światła. Badacze wprowadzają do wybranych komórek geny kodujące światłoczułe białka, co pozwala na manipulowanie ich funkcjami. W przypadku badania przeprowadzonego na zeberkach, technika ta pozwoliła na precyzyjne wyłączenie neuronów hamujących naukę nowych piosenek.
To przełomowe odkrycie otwiera nowe możliwości nie tylko dla badań nad procesem uczenia się, ale również dla terapii chorób neurodegeneracyjnych, takich jak Alzheimer czy Parkinson. Możliwość przywrócenia plastyczności mózgu może mieć ogromne znaczenie dla osób cierpiących na te choroby, ponieważ mogłoby to pozwolić na zahamowanie lub nawet odwrócenie niektórych objawów.
Impulsy światła, które przywracają młodzieńczą zdolność mózgu
Badanie dr Vallentin i jej zespołu to tylko pierwszy krok w zrozumieniu, jak można manipulować plastycznością mózgu. Sukces z zeberkami otwiera drzwi do dalszych badań nad ludzkim mózgiem. Choć u ludzi okresy krytyczne dla nauki są bardziej złożone i dłuższe niż u ptaków, naukowcy wierzą, że podobne mechanizmy hamujące mogą działać także w naszym mózgu.
Kontrola nad neuronami hamującymi może pozwolić na rozwój terapii, które pomogą w leczeniu chorób neurodegeneracyjnych, jak i w utrzymaniu zdolności poznawczych u osób zdrowych, ale starszych. Wyobraźmy sobie, że moglibyśmy przyswajać nowe umiejętności i wiedzę z taką łatwością, jak robią to dzieci – mogłoby to całkowicie odmienić nasze podejście do nauki i rozwoju w późniejszym wieku.
Zastosowanie w walce z chorobami neurodegeneracyjnymi
Badania nad przywracaniem plastyczności mózgu mogą być kluczowe w walce z chorobami neurodegeneracyjnymi, takimi jak choroba Alzheimera, Parkinsona czy inne schorzenia związane z utratą funkcji poznawczych. Odkrycie, że mózg może odzyskać zdolność do adaptacji i nauki, może prowadzić do powstania nowych terapii, które będą miały na celu zahamowanie postępu tych chorób.
Neurologiczne procesy starzenia się nie tylko wpływają na osoby chore, ale także na zdrowych ludzi, u których z wiekiem następuje spadek zdolności poznawczych. Możliwość przywrócenia tych funkcji to klucz do długowieczności, w której nie tylko przedłużamy życie, ale także zachowujemy młodzieńcze zdolności umysłowe przez dłuższy czas.
Odkrycie naukowców z Instytutu Maksa Plancka w Monachium daje nadzieję na odmłodzenie mózgu i przywrócenie jego zdolności poznawczych. Dzięki nowoczesnym technikom, takim jak optogenetyka, naukowcy mogą manipulować aktywnością mózgu, co może otworzyć nowe możliwości w terapii chorób neurodegeneracyjnych i w walce z procesami starzenia się mózgu. Choć badania na ludziach są wciąż w początkowej fazie, wyniki eksperymentów na zeberkach są obiecujące i mogą doprowadzić do rewolucji w medycynie i neurologii.
Źródła:
- https://www.national-geographic.pl/nauka/czy-mozna-odmlodzic-mozg-by-znow-chlonal-wiedze-badacze-z-niemiec-maja-na-to-pomysl/
